第1章自动控制原理的基本概念第1章自动控制原理的基本概念第1章自动控制原理的基本概念第1章自动控制原理的基本概念第1章自动控制原理的基本概念控制系统的发展史自动控制成为一门科学是从1945发展起来的。开始多用于工业：压力、温度、流量、位移、湿度、粘度自动控制后来进入军事领域：飞机自动驾驶、火炮自动跟踪、导弹、卫星、宇宙飞船自动控制目前渗透到更多领域：大系统、交通管理、图书管理等生物学系统：生物控制论、波斯顿假肢、人造器官经济系统：模拟经济管理过程、经济控制论一、19世纪1.1开环控制系统和闭环控制系统1.1开环控制系统和闭环控制系统1.1开环控制系统和闭环控制系统1.1开环控制系统和闭环控制系统1.1开环控制系统和闭环控制系统控制目标：要求炉子的温度恒定在期望的数值上。控制过程：1.1开环控制系统和闭环控制系统自动控制框图1.1开环控制系统和闭环控制系统1.1开环控制系统和闭环控制系统1.2闭环控制系统的组成和基本环节1.2闭环控制系统的组成和基本环节1.2闭环控制系统的组成和基本环节1.2闭环控制系统的组成和基本环节1.3自动控制系统类型1.3自动控制系统类型1.3自动控制系统类型1.4自动控制系统的性能指标1.4自动控制系统的性能指标1.4自动控制系统的性能指标1.4自动控制系统的性能指标（1）最大超调量输出最大值与输出稳态值的相对误差。反映了系统的平稳性。最大超调量越小，则说明系统过渡过程越平稳。（2）上升时间指系统的输出量第一次到达输出稳态值所对应的时刻。（3）过渡过程时间（调节时间）系统的输出量进入并一直保持在稳态输出值附近的允许误差带内所需的时间。允许误差带宽度一般取稳态输出值的2%或5%。调节时间的长短反映了系统的快速性。调节时间越小，系统的快速性越好。（4）振荡次数在调节时间内，输出量在稳态值附近上下波动的次数。它也反映系统的平稳性。振荡次数越少，说明系统的平稳性越好。小结3.自动控制系统通常由给定环节、检测环节、比较环节、放大元件、被控对象、和反馈环节等部件组成。系统的作用量和被控量有：给定量、反馈量、扰动量、输出量和各中间变量。4.结构图（又简称框图）可直观地表达系统各环节（或各部件）间因果关系，可以表达各种作用量和中间变量的作用点和信号传递情况以及它们对输出量的影响。5.在不同输入量作用下，对系统的输出量的要求，揭示出反馈控制系统的本质特征：输出跟随输入。6.对自动控制系统的性能指标要求有：稳定性——系统能工作的首要条件；快速性——用系统在暂态过程中的响应速度和被控量的波动程度描述；准确性——用稳态误差来衡量。END